ГОСТ 10705-80. Трубы стальные электросварные. Технические условия

Пункт 1.1 отсылает размеры и предельные отклонения труб к ГОСТ 10704-91. Сам ГОСТ 10705-80 нормирует только металл: перечень марок, химический состав, механические свойства, технологические испытания, правила приёмки и методы контроля. Разделение сквозное: в тексте технических условий нет ни одного размера трубы и ни одной толщины стенки, а в сортаменте нет ни одной марки стали.

Рядом стоит третий документ того же комплекта, ГОСТ 10706-76: в действующей редакции, с учётом подшитого к нему Изменения № 4 (ИУС № 7 1999 г.), он распространяется на прямошовные электросварные трубы общего назначения диаметром от 478 до 1420 мм. Диапазоны двух стандартов перекрываются на участке от 478 до 630 мм, то есть жёсткой границы между ними нет, а верхняя граница самого 10705-80 поднята до 630 мм Изменением № 7, до него она была 530 мм.

Пункт 2.2 в редакции Изменения № 6 делит трубы на четыре группы. Группа А идёт с нормированием механических свойств, марки Ст1, Ст2, Ст3, Ст4 по ГОСТ 380. Группа Б с нормированием химического состава: те же марки, плюс 08, 10, 15, 20 по ГОСТ 1050, 08Ю по ГОСТ 9045, 22ГЮ по таблице 1а и низколегированные марки по ГОСТ 19281 и другим нормативным документам. Группа В нормирует и свойства, и состав по тому же перечню марок.

Группа Д стоит особняком: она нормирует не металл, а испытательное гидравлическое давление. Отсюда простое правило выбора: важна прочность металла, берут А, важен состав под сварку, берут Б, нужно и то и другое, берут В, а требование по опрессовке добавляют группой Д.

Основной текст 1980 года нормирует 26 марок, из них 25 углеродистых: Ст1, Ст2, Ст3 и Ст4 всех степеней раскисления по ГОСТ 380, качественные 08, 10, 15 и 20 по ГОСТ 1050, 08Ю по ГОСТ 9045, плюс низколегированная 22ГЮ с собственной таблицей химического состава.

Изменение № 6, введённое в России с 01.09.2010, добавило ещё 14 низколегированных марок: 20Ф, 20-КСХ, 06ГБ, 09Г2С, 09ГСФ, 13ХФА, 17ГС, 17Г1С, 17Г1С-У, 08ХМФЧА, 22ГФ, 26ХМА, 13ГС, 13Г1С-У, и ограничило их применение диаметром от 114 до 530 мм, а Изменение № 7 подняло эту границу до 630 мм. Тем же шестым изменением задано, из чего делают трубы вообще, независимо от марки: из проката по ГОСТ 14637 (категорий 1-5), ГОСТ 16523 (категория 4), ГОСТ 9045, ГОСТ 19281 и другим нормативным документам.

Одно условие стандарт оговаривает отдельно: для стали 22ГЮ механические свойства устанавливают по согласованию изготовителя с потребителем, а не по общей таблице. Изменение № 6 в своё время распространяло ту же оговорку и на низколегированные марки, не названные в таблицах, но Изменение № 8 переписало пункты 2.4 и 2.5 заново и эту фразу не воспроизвело: в действующей редакции она остаётся только для 22ГЮ.

Механические свойства зависят не от одного параметра, а от трёх сразу, и стандарт разводит их по трём таблицам. Таблица 1 нормирует трубы, термически обработанные по всему объёму, и горячередуцированные: термообработка выравнивает структуру металла, поэтому норма одна на весь сортамент марки, без деления по диаметру. Таблицы 2 и 3 нормируют трубы без термообработки и трубы, у которых обработан только сварной шов: здесь на прочность влияет наклёп от формовки, и норма зависит от диаметра, а в таблице 3 ещё и от толщины стенки.

У обеих таблиц есть примечания, которые по требованию потребителя меняют нормы. К таблице 1: трубы со стенкой 4 мм и более из Ст3пс, 15 и 15пс изготовляют с пределом текучести 235 Н/мм² (24 кгс/мм²) и удлинением 23 %, из Ст4сп, 20 и 20пс с пределом текучести 255 Н/мм² (26 кгс/мм²) и удлинением 22 %. К таблице 2: для труб всех марок диаметром от 10 до 60 мм относительное удлинение увеличивается на 3 %.

Граница между таблицами проходит по диаметру 152 мм: до него включительно действует таблица 2, свыше идёт таблица 3, которая после Изменения № 7 доведена до 630 мм. Практический вывод: сравнивая две трубы одной марки с разной нормой предела текучести в сертификатах, сначала стоит посмотреть на состояние поставки и диаметр, а уже потом искать ошибку.

В нашем издании стандарта таблица 3 содержит два места, которые стоит читать с оглядкой на соседние таблицы. В графе марок напечатано «Ст3пс, Ст3пс, Ст3кп» и «Ст4пс, Ст4пс, Ст4кп»: марка спокойной стали пропущена, а полуспокойная продублирована, тогда как в таблицах 1 и 2 те же перечни полные, со всеми тремя степенями раскисления.

Второе место в головке таблицы: первая графа диаметров напечатана как «св. 152 до 244,4», а следующая как «св. 244,5 до 377», то есть между 244,4 и 244,5 остаётся незакрытый промежуток, хотя диаметр 244,5 мм существует в сортаменте ГОСТ 10704-91 и ходовой. Мы приводим обе таблицы в том виде, в каком они напечатаны, и называем расхождение, а причину не домысливаем.

Сплющивание (п. 2.13) проверяют на термически обработанных трубах диаметром до 152 мм включительно, на горячередуцированных и трубах без термообработки диаметром более 20 до 152 мм при стенке 0,06 наружного диаметра и менее, а также на трубах с термообработкой сварного соединения. Расстояние между плоскостями считают по формуле H = (1 + a) · s / (a + s / Dн), где коэффициент a равен 0,09 для марок 08Ю, 08кп, 08пс, 08, 10кп и Ст2кп и 0,08 для остальных. Изменение № 8 уточнило две другие нормы того же пункта: трубы без термообработки сплющивают до 2/3 наружного диаметра, а трубы с обработанным сварным соединением и горячередуцированные до 1/2 диаметра.

Раздачу (п. 2.14 в редакции Изменения № 7) проверяют на трубах диаметром до 108 мм из углеродистых марок, названных в таблице 5: увеличение наружного диаметра от 6 до 12 % в зависимости от марки и толщины стенки. Загиб (п. 2.16) идёт по радиусу не менее 2,5 наружного диаметра для труб до 60 мм, свыше 60 мм по ГОСТ 3728. Бортование (п. 2.17 в редакции Изменения № 8) проверяют на трубах диаметром от 30 до 159 мм со стенкой не более 0,08 диаметра: величина отбортовки не менее 24 %, ширина отгибаемого борта не менее 1,5 толщины стенки. Растяжение сварного соединения (п. 2.18) проверяют на трубах диаметром 50 мм и более групп А и В.

Норму ударной вязкости задаёт таблица 4: не менее 78,4 Дж/см² (8 кгс·м/см²) при плюс 20 °С и 39,2 Дж/см² (4 кгс·м/см²) при минус 20 °С. Третья графа, после механического старения, тоже 39,2 Дж/см², но задана она только для углеродистых марок: у низколегированных, добавленных Изменением № 6, там стоит прочерк. Изменение № 8 переписало условия испытания: его проводят на трубах, термически обработанных по всему объёму, групп А и В, с толщиной стенки не менее 6 мм из сталей Ст3сп, Ст3пс категорий 3-5, 10, 15, 20 и низколегированных. Температуру испытания указывает заказчик в заказе, и эта норма пришла раньше, пунктом 4.5 в редакции Изменения № 6.

Единица здесь та же, что во всех стандартах на сталь, Дж/см², и один Дж/см² равен 10 кДж/м². Путаница возникает при сравнении с титановыми сплавами, где принята единица кДж/м²: числа на вид сопоставимы, а величины различаются на порядок.

Гидравлическое испытание (п. 2.11) бывает двух видов. Вид I: трубы диаметром до 102 мм испытывают давлением 6,0 МПа (60 кгс/см²), диаметром 102 мм и более 3,0 МПа (30 кгс/см²). Вид II это трубы групп А и В, поставляемые по требованию заказчика: давление считают по ГОСТ 3845 при допускаемом напряжении 90 % от нормативного предела текучести, но не выше 20 МПа (200 кгс/см²).

Пункт 3.3а даёт законную замену: если сварной шов проконтролирован неразрушающими методами по периметру всей трубы, гидравлическое испытание труб вида I разрешается не проводить. То есть сплошной ультразвуковой или равнозначный ему контроль шва заменяет опрессовку, а не дополняет её. Обратный случай тоже описан: вместо неразрушающего контроля швов труб вида I допускается испытание каждой трубы повышенным давлением по ГОСТ 3845, при допускаемом напряжении 85 % от предела текучести для диаметра 273 мм и более и 75 % для меньших диаметров, но не выше 12 МПа (120 кгс/см²).

Сварные швы труб групп А, Б и В подвергают стопроцентному контролю неразрушающими методами: ультразвуковым, токовихревым, магнитным или рентгеновским. Требования к поверхности (п. 2.6) запрещают трещины, плены, закаты, рванины и риски; смещение кромок допускается до 10 % номинальной толщины стенки, а в местах ремонта швов сваркой на трубах диаметром 159 мм и более до 20 % при высоте валика усиления не более 2,5 мм. Ремонт сваркой основного металла не допускается вовсе.

Наружный грат удаляют всегда, при этом допускается утонение стенки на 0,1 мм сверх минусового допуска. Внутренний грат по требованию заказчика удаляют частично или сплющивают, но только при внутреннем диаметре 33 мм и более: высота оставшегося грата не более 0,35 мм при стенке менее 2 мм, 0,4 мм при стенке от 2 до 3 мм и 0,5 мм при стенке свыше 3 мм. Один поперечный шов допускается на трубах диаметром 57 мм и более, на меньших по соглашению сторон.

Партией считают трубы одного размера, одной марки, одного вида термообработки и одной группы изготовления, сопровождаемые одним документом о качестве по ГОСТ 10692 с дополнением: химический состав стали по документу изготовителя заготовки. Предельное число труб в партии зависит от диаметра: не более 1000 штук при диаметре до 30 мм, 600 при диаметре свыше 30 до 76 мм, 400 при свыше 76 до 152 мм и 200 при диаметре свыше 152 мм.

Для испытаний на сплющивание, раздачу, бортование, загиб, ударную вязкость, склонность к механическому старению и растяжение от партии отбирают две трубы, для проверки высоты внутреннего грата 2 %. Методы прописаны построчно: химический состав по ГОСТ 22536 и ГОСТ 12344-12354, ударный изгиб по ГОСТ 9454, растяжение по ГОСТ 10006, сплющивание по ГОСТ 8695, раздача по ГОСТ 8694, бортование по ГОСТ 8693, загиб по ГОСТ 3728, гидравлическое испытание по ГОСТ 3845 с выдержкой под давлением 5 с.

Изменение № 6 дополнило пункт 4.2 формулой эквивалента по углероду: Сэ = С + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Cu + Ni) / 15, где символы означают массовую долю элемента в процентах. Показатель нормирует свариваемость: низколегированные марки по ГОСТ 19281 и другим нормативным документам допускаются в группах Б и В только при Сэ не более 0,46 %.

Смысл ограничения в том, что чем выше эквивалент, тем труднее сварить металл без подогрева и тем выше риск трещин в зоне термического влияния. Граница 0,46 % отделяет марки, которые варят обычными способами, от тех, где нужны специальные технологические меры.